[发明专利]一种基于人体穴位二维图像处理和三维立体定位方法

摘要

一种基于人体穴位二维图像处理和三维立体定位方法，包括以下步骤：步骤1，相机标定；步骤2，在人体穴位点上贴易于识别的标志点；步骤3，平行双目相机到指定位置拍摄贴有标志点的人体部位，获得人体在不同位置拍摄的两幅图像；步骤4，将左、右图分别进行校正后进行预处理，得到图RegionOut，并对图RegionOut进行孔洞填充；步骤5，提取左右图像中人体轮廓曲线；步骤6，机械臂手眼标定；步骤7确定机械臂坐标；相较于现有的按摩设备，定位精度更高且不受位姿影响。

主权项

1.一种基于人体穴位二维图像处理和三维立体定位方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，相机标定；步骤2，在人体穴位点上贴易于识别的标志点；步骤3，平行双目相机到指定位置拍摄贴有标志点的人体部位，获得人体在不同位置拍摄的左、右图像；步骤4，将左、右图像分别进行校正后进行预处理，得到图RegionOut，并对图RegionOut进行孔洞填充；步骤5，分别提取左、右图像中人体轮廓曲线，包括腰部曲线和肩部曲线，根据腰部曲线离散点的中值形成背部中轴曲线l₁，l_r，然后使用最小二乘法将曲线拟合成直线l_l1，l_r1；腰部曲线延长线与肩部曲线交叉点确定直线l_l2，l_r2；l_l1与l_l2，l_r2与l_r2的交点定义为特殊点分别为O_l(u_l，v_l)，O_r(u_r，v_r)；步骤6，机械臂手眼标定：利用机械手移动相机在不同位置获得图像，读取不同位置机械手的参数，提取不同位置标定板图像的标志点数据，计算机械手移动不同位置下的相机的位置姿态，根据李群和李代数知识构建优化方程，优化求解相机相对于机械手的位置和姿态；步骤7，读入左、右图像，高精度提取左右图像中的标志点，通过高斯滤波，计算得到梯度图，连通域位置提取，加权对偶拟合曲线，计算得到人工标志点中心像素坐标(u_l，v_l)，(u_r，v_r)，对人工标志点中心像素坐标进行畸变校正(uc_l，vc_l)，(uc_r，vc_r)，计算人工标志点中心像素是否在左腰、右腰的范围内，若在范围内分别计算标志点中心像素坐标与特殊点、中轴线之间的偏移量，根据偏移量确定穴位名称，利用核线关系得到同名点，根据平行双目视觉三角测量公式1计算出以左相机为坐标原点的穴位的对应的三维空间坐标(x，y，z)，根据步骤6中的参数计算该学位点在机械臂坐标系中的位置(X，Y，Z)；其中b是基线距离，d＝u_r‑v_l是视差，f是焦距，v＝v_l＝v_r，v₀，v₀是摄像机内参。